SD卡协议解析：从识别到工作条件检测

SD卡协议的学习涉及其操作模式、状态转换、SD卡识别模式、复位过程、工作条件检测以及初始化过程的关键步骤。 在SD卡协议中，操作模式是指SD卡可进行的不同操作状态，比如识别模式、数据传输模式等。主机通过发送特定的命令来改变SD卡的状态。SD卡识别模式是系统上电或搜索SD卡时SD卡控制器的初始状态，此时SD卡会验证工作电压、识别自身类型，并向主机报告其相对地址。这个过程主要在CMD线上完成，使用识别时钟频率。 SD卡复位是通过发送GO_IDLE_STATE命令（CMD0）实现的，这会使SD卡进入空闲状态。在这个状态下，CMD线变为输入模式，卡的相对地址设为0x0000，驱动能力设定为最低速度。在空闲状态，SD卡不会对其他命令作出反应，除非是非活动状态。 工作条件检测是确保主机与SD卡之间通信前，双方都了解彼此支持的工作电压。控制器会先发送CMD0复位，然后通过CMD8命令获取SD卡的工作电压范围信息。SD卡根据CMD8命令的参数确认主机电压是否兼容。如果SD卡支持主机电压，它会回应CMD8响应字，包含检查电压和检查模式。如果不兼容，SD卡将保持在空闲状态，不作响应。 在物理层版本2.0（PLV2.0）下，对于SDHC卡，执行ACMD41（SD_SEND_OP_COND）命令前必须先执行CMD8，这是为了确保控制器支持PLV2.0协议。CMD8的使用避免了低电压控制器可能误判SD卡只能在高电压下工作的状况。 ACMD41命令的作用是设置SD卡的工作条件，包括高速模式和容量。它允许主机和SD卡协商工作模式，例如主机可以通过发送带有适当HCS位（High Capacity Support）的ACMD41命令，告知SD卡它可以工作在高容量模式。SD卡会持续响应ACMD41直到找到合适的模式，或者直到达到预设的时间限制。 SD卡协议的学习涵盖了SD卡如何初始化、如何确认工作环境的兼容性以及如何进行有效的通信。理解这些知识点对于设计和调试与SD卡相关的系统至关重要。